何星霖:国家水网建设意义、价值与投资估算
山河边城
2024年06月26日 11:31:41
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1、国家水网意义&价值伴随国家水网向新疆区域(2000~3000亿立方米/年)供水能力的实现,新疆的耕地面积可大幅增加。乃至由现在6055.81万亩,增加到8亿亩以上。按1万元GDP用水量15~60立方米计,新疆未来的GDP可达50万亿元以上。伴随新疆等西北地区荒漠化国土转变为绿洲化国土,地球村碳汇功能区面积将大幅度增加。 有国家水网每年6000亿立方米输供水能力的供水支撑和近80~120个三峡电站规模的清洁能源提供支撑和提供供水与抽水蓄能保障。

1、国家水网意义&价值

伴随国家水网向新疆区域(2000~3000亿立方米/年)供水能力的实现,新疆的耕地面积可大幅增加。乃至由现在6055.81万亩,增加到8亿亩以上。按1万元GDP用水量15~60立方米计,新疆未来的GDP可达50万亿元以上。伴随新疆等西北地区荒漠化国土转变为绿洲化国土,地球村碳汇功能区面积将大幅度增加。



有国家水网每年6000亿立方米输供水能力的供水支撑和近80~120个三峡电站规模的清洁能源提供支撑和提供供水与抽水蓄能保障。 西北地区可由干旱区转变为湿润区,我国耕地面可大幅增加,乃至由现在的19.179亿亩,增加到36亿亩以上。按1万元GDP用水量15~60立方米计,新疆内蒙等三北防护林区域未来的GDP可达100万亿元以上。未来近60亿亩的中国三北防护林构建起地球村重要的碳汇功能区和适宜居住区, 该碳汇功能区所吸收的温室气体与(当地乃至我国区域)地球村民活动所排放的温室气体相当,或将助推中国提前实现碳中和目标愿景。

国家水网骨干工程&亚欧运河、中缅运河、中巴运河工程构建方案(如下图):
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国家水网骨干工程GS01~GS09和运河工程示意图

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国家水网之长江水入疆GS03-1&贝加尔湖水入疆GS03-2工程示意图

2、水循环周期
当地空气水的平均值被降水量平均值除,就代表了当地水分循环一次所需要的时间长度, 或者说水分循环的平均周期长度。 固然全球的水循环周期长度大约是9-10天,年循环40.6-36.5次。 但是具体到各地是不同的。以下是新疆23个气象站点的初步数值。

站名 年平均降水量/mm空中含水量=1.7442e mm周期公式=365*含水量/降水量,单位:天 ,年循环次数=365天/水循环一次平均需要天数。

吐鲁番 15.6  13.3  310.4  1.2

安得河 27.3   9.2  123.7   3.0

若羌   29.0   10.5  131.8  2.8

和田   36.4   11.9  119.0  3.1

哈密   39.1   10.8  101.0  3.6

铁千里克39.5  11.5  106.4  3.4

莎车     53.3  14.1   96.8  3.8

巴楚     61.1  12.6   75.1  4.9

喀什     64.0  13.1   74.7  4.9

库车     74.5  11.5   56.4  6.5

精河     102.0  13.4  48.1  7.6

克拉玛依 105.7  9.6   33.1  11.0

和布克赛尔136.3  8.4  22.4  16.0

富蕴      189.6   9.2  17.8  20.5

阿尔泰    191.3  10.3  19.6  18.6

奇台      192.0  10.6  20.2  18.1

伊宁       268.9  14.5  19.7  18.5

乌鲁木齐   286.3  10.6  13.6  26.8

巴音布鲁克 266.8   6.8   9.3   39.2

天池       545.1   7.8   5.3   68.9

天山站     441.8   4.7    3.9  93.6

小渠子     541.5   7.7    5.2  70.2

库尔勒      57.4   11.9   75.5  7.8

巴伦台      216.4   8.4   14.1  25.9

假设国家水网未来向新疆等西北干旱区输水后, 所输水资源进入新疆等西北区域水循环系统内,发展国民经济,优先供应给工农业生产生活&改善生态补水需要,在植被蒸腾作用下全部蒸发后形成降水,全球水循环周期长度大约是9-10天,年循环40.6-36.5次,按新疆23个气象站点的初步数值统计,水循环周期长度最短的天山站是3.9天,年循环93.6次,水循环周期长度最长的吐鲁番站是310.4天,年循环1.2次,为便于简化计算,假定新疆区域水资源(向域外)年输出量仍维持237亿m3/a不变,按(累计)输往新疆等西北区域水资源最低每年循环1次估算。

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按水量平衡原理构建数学模型可测算出: 国家水网未来每年向新疆输水2000亿立方米连续输送6年,或者是每年向新疆输水3000亿立方米连续输送4年,则累计输水量达12000亿立方米,进入新疆水循环系统。则,新疆年平均降水量可达877mm。从而新疆将由干旱区变为湿润区。

当树木的蒸腾量是800毫米/年,新疆等西北地区的植被蒸腾量与降水量相当时, 新疆等西北荒漠化国土将转变为绿洲化国土。 当新疆等西北地区由干旱区转变为湿润区以后,大量降水可满足当地工农业生产生活&生态补水需求。 国家水网可减少跨流域调水,甚至是充分利用输水增加降水量达成区域水资源供需平衡以后国家水网最终几乎无需跨流域取水。

3、国家水网骨干工程与三北防护林区域规模化光伏农业开发投资初步估算
拟建国家水网最大的蓄水水库——银额盆地银海湖水库开发利用。 初拟正常蓄水位约1380m,蓄水量约20000亿立方米,几乎可以容纳下南方地区的所有夏季洪水。拟由国家水网之运河与抽水蓄能工程——将2000~8000亿立方米/年的水从三峡水电站水库(正常蓄水位175米)沿嘉陵江渠化航道梯级抽水到银额盆地银海湖水库(初拟正常蓄水位约1380米)约需:4000*((1380-163)/377.8)/1118=11.5个三峡水电站的发电量。也是一个比较好的选择方案(如果是不想建国家水网GS03-1输水水工隧道的话), 也能够解决西北国土开发所需水资源需求问题。 从1380m高程蓄水位~800m高程用水端落差580m,可形成4000*(580/377.8)/1118≈5.5个三峡水电站发电量的水电站群。(装机投资约为5.5*2240*0.2=2464亿元人民币)。 故,新增11.5-5.5=6个三峡水电站发电量即可。

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相应地, 三峡水电站(2020年发电量1118亿度)、葛洲坝水电站(2020年发电186亿度),未来的功能不是发电,而是耗电,让水能机组反着转,把水从坝下抽到坝上。(三峡水电站和葛洲坝水电站水能机组反转抽水)年耗电量约为1个三峡水电站发电量为1*1118=1118亿度/年度,从坝下抽水到坝上2000亿立方米/年(三峡电站也可转抽水蓄能电站)。

长江之水(含夏季洪水)近4000亿立方米,耗电11.5+1=12.5个三峡水电站的发电量,沿三峡水库、嘉陵江渠化航道抽水至银额盆地银海湖水库,经中哈运河中国国内段,向中国西北新开垦的近20亿亩荒漠化国土提供供水(400立方米/亩计,其中不少于200立方米/亩可由(西北区域)逐年新增降水量获得), 从而西北区域实现荒漠化国土变绿洲化国土。

国家水网之运河与抽水蓄能工程4000亿立方米水资源开发&20亿亩中国西北荒漠化国土开发投资估算:

1个三峡发电站(装机2240万千瓦,年发电量1118亿千瓦时)规模的光伏电站造价约为:2240万千瓦×0.51947万元/千瓦=0.11636万亿元人民币。

1个三峡发电站(装机2240万千瓦,年发电量1118亿千瓦时)规模的风力发电站造价约为:2240万千瓦×0.7906万元/千瓦=0.17709万亿元人民币。

1个三峡发电站(装机2240万千瓦,年发电量1118亿千瓦时)规模的熔盐塔式光热发电站造价约为:2240万千瓦×0.3万元/千瓦=0.672万亿元人民币。

10.5个三峡水电站发电量的风光清洁能源发电站投资估算:

即:1个三峡发电站(装机2240万千瓦,年发电量1118亿千瓦时)规模的光伏电站、风力发电站、熔盐塔式光热发电站各建3.5个,投资约需:

3.5*(0.672+0.11636+0.17709)=3.379075万亿元人民币。

5.5个新增三峡水电站发电量的水电站群装机投资约为5.5*2240*0.2=0.2464万亿元人民币/年。

11.5个三峡水电站规模的抽水站投资约为:11.5*2240*0.2=0.5152万亿元人民币。

国家水网之抽水蓄能工程4000亿立方米水资源开发投资:

3.379075+0.2464+0.5152

=4.140675万亿元人民币。

国家水网之GS01~GS09骨干工程2000亿立方米水资源开发投资: 32215.4亿元人民币(详国家水网工程方案;GS01~02可持续向京津冀、华北平原&黄河中下游补水,黄河中上游水资源尽可能留给三北防护林区域)。

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国家水网骨干工程GS03-1长江水入疆&吐鲁番盆地艾丁湖水库开发。 [初拟正常蓄水位为-100m,可蓄水量约2000亿立方米,通过国家水网骨干工程GS03-1三峡水库重庆段~艾丁湖18m直径近2130km长虹吸(或称为满管流)输水水工隧道输水线自流输水汇入艾丁湖、跨国国家水网骨干工程GS03-1-2贝加尔湖(湖面海拔456米)~艾丁湖18m直径近1500km长虹吸(或称为满管流)输水水工隧道输水线自流输水汇入艾丁湖(湖面海拔-100米中转)~(抽水蓄能至博斯腾湖 湖面海拔1050米 )或银额盆地银海湖水库]。

国家水网骨干工程GS03-1长江水入疆虹吸效应输水水工隧道投资估算:
2130km*3.25亿元/km=6922.5亿元人民币。

GS03-1输水能力2000亿立方米/季度,发电能力:
2000*((175+100)/377.8)/1118=1.3个三峡水电站的发电量/季度。年输水能力8000亿立方米,年发电能力=1.3*4=5.2个三峡水电站的发电量/年度。(暂按1.3个三峡水电站进行测算)。

GS03-1水电站装机投资估算:1.3*2240*0.2=582.4亿元人民币。
国家水网骨干工程GS03-1长江水入疆输水隧道+1.3个三峡水电站投资估算: 6922.5+582.4=7504.9亿元人民币。
国家水网之运河工程——中哈亚欧运河中国国内段投资估算:
2*(1360+1986+1140+1193+940+380+480)+20*350
=2*7479+20*350
=2.1958万亿元人民币。

(运河设计参数:运河设计宽约150米,深约25米。造价暂按2亿元人民币/KM计算。2条单向水系连通通航隧道直径100M,造价暂按2*10亿元人民币/KM计算。 以中国重庆为分界点,以北含渠化嘉陵江航道计入中哈亚欧运河造价,以南含渠化长江乌江航道计入中缅运河造价。 造价仅包括红色图示运河,且未计入渠化重庆~上海长江航道、渠化黄河航道、渠化滹沱河航道,赣粤运河,鄱闽运河造价,以及航道水面以上高度低于68M的桥梁改建造价。也未计入中缅运河中国国内段造价约1.7万亿元人民币。)

20亿亩荒漠化国土开发投资&2000+4000亿立方米供水投资
=20亿亩*0.3万元/亩+3.22154万亿元+0.75049+4.140675万亿元+2.1958万亿元
=6万亿元+10.308015万亿元
=16.308015万亿元人民币,加上未能预见费后,取整数按17万亿元人民币计
<20亿亩*1.5元/亩=30万亿元人民币新增国土开发溢价。

(注:农业用地50~90年使用权或产权暂按1.5万元/亩估算,或者说:每个中国国民有权投资1.5万元拥有1亩耕地50~90年使用权或者产权, 或者是地球村村民或经批准后,可投资1.5万元拥有1亩林地50~90年的碳汇交易权, 且,该碳汇交易权升值潜力巨大)。


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国家水网GS01~09骨干工程和运河&抽水蓄能工程 (2000+4000=6000亿立方米供水按0.35元/立方米,富余的1.3+10.5+3.5=15.3个三峡规模的发电按0.25元/度计)年度收益=6000亿立方米*0.35元/立方米+(1.3+10.5+16-12.5)*1118亿千瓦时*0.25元/千瓦时=6376.35亿元人民币/年。

该收益,足以分担国家水网之运河与抽水蓄能工程年度运维费用。 或实现国家水网之运河与抽水蓄能工程静态投资回收期10.308015/0.637635=16.2年,(测算未包含内河航运船舶通行费收入。参湖南省制定内河航运船舶通行费收费——重载船舶、空载船舶按总吨位征收,分别为每吨次1元、0.6元。 若包含内河航运船舶通行费收入,则,投资回收期将会缩短)。

故,国家水网之运河与抽水蓄能工程投资和中国西北地区荒漠化国土开发,经济效益、社会效益、生态效益显著,极具投资价值!

4、项目公司
国家水网6000亿立方米水资源开发&20亿亩国土开发工程总投资按16.3万亿元人民币计。 项目资本金约占项目总投资的20%即16.3*20%=3.26万亿元人民币。项目注册资本金约占项目资本金的20%即3.26*20%=0.652万亿人民币或者3.26*35%=1.141万亿人民币。“革命性河国家水网与国土开发相关非专利技术”知识产权(初步)估值≤项目资本金的20%=3.26×20%=0.652万亿元;(部分认定的高新企业技术方案知识产权估值可≥35%)。 “革命性的国家水网&西北国土开发相关非专利技术”知识产权估值可达0.652~1.141万亿人民币(技术方案通过国家认定后的估值)。

故,现状原始估值暂按0.652万亿元人民币计(列入国家水网&西北国土开发项目公司股权投资注册资本金)。 〔投资者可以用货币出资,也可以用实物、工业产权、非专利技术、土地使用权、资源开采权等作价出资。其中以工业产权和非专利技术作价出资的比例一般不得超过项目资本金总额的20%(经特别批准,部分高新技术企业可以达到35%以上)〕。

5、革命性的技术公司
革命:中国经济动能大爆发——“新技术革命+新土地革命” (通过构建国家水网,变三北防护林区域20~25亿亩荒漠化土地为绿洲化土地)出现新的“独角兽集群公司”(替代目前的宇宙第一大公司:中国烟草公司)。革命性技术公司的关键技术装备或平台(构建起国之重器):(高速智能无人化)隧道掘进机、(水陆两栖)天鲲号、(区块链底层技术支撑的资产数字化与健康数字化)公链平台。 (我提出的初衷是)为当代中国国民投资拥有(或后代国民继承拥有)国家水网相关数字化资产和数字化生存与健康保障提供最佳选项。

6.统筹发展国家水网技术&配套的资产通证化公司
借助“新技术革命+新土地革命”,打造中国人的AⅠ聪明“粮袋子”,构建中国人的Al智慧“钱袋子”。

一是开发水网技术和相关配套技术, 统筹集合相关单位和个人知识产权,逐步深化形成水网和中国西部绿洲脱碳开发成套关键技术集。

二是创建永续发展的经济新模式, 对投资咨询网等互联网“AI+”平台持续升级和扩大运营,提供“AI+”服务&“BIM+”运维管理服务平台。让中国国民有权投资约1.5万元拥有1亩耕地50~90年的使用权,或委托新疆兵团等专业机构或AI机器人进行智能耕种(打造中国人的AI聪明“粮袋子”),获取投资回报(构建中国人的AI智慧“钱袋子”),形成可资产通证化的东西,利用区块链技术进行资产通证化数字化。 打造拥有巨量通证化数字化资产的技术公司和项目平台公司,为通证化资产或数字化资产拥有者不断创造价值。
三是强化地下空间开发应用技术研究, 尤其是隧道工程智能无人高速掘进技术研发和装备制造(如:“AI+”等离子体高速掘进隧道技术装备)&“AI+”智慧农业+“光伏+农业”技术及装备, 以便工程启动且“技术+经济”+技术装备先进而不至于拖项目后退影响工期或影响到项目的进程。

在基于国家水网构建机理和形成国家共识机制的前提条件下, 为便于加大研发投入力度,建议组建由政府牵头的“技术+投资人+央企”团队联合体项目公司,针对国家水网涉及到的工程AI智能高速无人掘进大埋深长隧洞施工(BIM+智能建造+运维)技术、水量调度以及水资源优化配置、工程引水与水库多目标联合联网调度技术、工程对调水河流生物多样性影响、工程水质(物联网数据)智能采集、智能分析及预测研究、多水源调水定价、水权与土地权相结合的投融管理模式&商业模式相关价值互联网与投资咨询网平台经济—— 基于区块链技术的确权存证、数据共享、智能合约、通证经济相关分布式数据存储与分布式商业社群体系 ——专门服务通证经济的公链,让投资咨询网为国家水网通证经济(资产数字化经济)提供满足发行、流通、分红、投票等一揽子配套服务、调水补偿机制、以及水土资源物理空间开发应用&与其相关联的网络空间开发应用等问题开展深入研究, 为工程的投资、建设、运行管理提供理论与技术支撑。

在“国家水网+近20亿亩规模化生态农业产业园国土开发”, 获国家批准采用后,也可为当代国民(含社保基金)创新创造投资拥有国家水网资产(通证经济.数字化资产) 提供选项和为子孙后代国民作为遗产继承拥有国家水网(数字化或数字货币)资产提供选项。


水网、交通网、能源网、信息网、投资网 (投资咨询网——水网配套资产数字化平台)、健康网(医交所&药交所——医疗、医药、医保——三医数字化、网络化、智能化服务平台 ) 或将并列成为现代社会的六大基础性网络。

科学建设国家水网工程,对水资源重新进行时空分配,变洪水为资源,化水害为水利的同时, 既可以获取清洁能源,又可以借助(新技术革命+新土地革命)开发未利用的(近20~25亿亩)荒漠化土地,实现规模化的绿洲脱碳固碳——大幅度地增加地球碳汇吸收与贮存功能区面积! 为实现碳达峰 碳中和愿景发挥不可或缺的重大历史性作用!

加速构建新三网(水网、投资网、健康网),是国家办好两件大事 (①大国崛起②小民幸福——也是我们党的建党初心和100年不变的执政理念) 不可或缺的最佳选择!


7、聚集国家&国民之力,办好提升国力和国民福祉这两件大事
具体实施启动 工作:创新促进发展,推进知识产权产业化! 拟由国家水网知识产权拥有者(加财咨询何星霖先生)出让一部分国家水网知识产权(价值约相当于1~5个三峡公司市值)给三峡集团、南水北调集团等大型央企或者是国家资本,所获资金,扣除知识产权挂牌交易手续费和撮合居间方所获佣金(拟按买卖双方各承担成交额的1%计算)外, 全部用于团队组建,专家论证会,关键技术研发与相关项目公司组建启动开支。

            
                           作者2021年11月17日著于重


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